具有板簧的铰接装置的制作方法

专利名称：具有板簧的铰接装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及铰接装置，尤其涉及用于便携式电子设备的铰接装置。
背景技术：
具有翻盖电话或蛤壳结构的移动电话是所属技术领域公知的。 一种多 片铰链被用来在闭合折叠位置和打开展开位置之间将电话的两个外壳构件 连接起来。但是，两个外壳构件之间延伸的电子排线可能出现问题。由于 设置在两个外壳构件之间的手机排线，因此铰链通常也是复杂的系统并且 解决两个外壳构件之间的手机排线路径很复杂。由于尺寸的限制，传统铰 接结构的小型化也是一个问题。
因此，希望提供一种铰接装置，其能克服便携式电子设备中两个外壳 构件之间的手机排线路径问题。此外，希望提供一种用于便携式电子设备 的铰接装置，相比于传统铰接装置，其制造较简单、组装较容易。同样， 希望提供一种比传统铰接结构更容易小型化以用于未来更小尺寸产品的铰 接装置。

发明内容
根据本发明的一方面，提供了一种铰接装置，包括适于将两个构件活 动相连的活动铰链以及至少一个适于连接到所述两个构件上的板簧。当两
个构件处于折叠位置时，活动铰链为大体"u"形，板簧为大体"u"形， 与活动铰链对齐并且大体上覆盖活动铰链的大体"u"形。
根据本发明的另一方面，提供了一种便携式电子设备，包括第一外壳 构件、第二外壳构件、以及第一板簧。所述第一外壳构件包括电子线路。 所述第二外壳构件通过枢转接头枢转地连接到第 一外壳构件上。所述第一板簧在枢转接头附近连接到第 一和第二外壳构件上。所述板簧适于弯曲，
当第一和第二外壳构件处于折叠位置时，板簧为大体"u"形，当第一和
第二外壳构件处于打开展开位置时，板簧为基本直线形。
根据本发明的另一方面，提供了一种便携式电子设备，包括第一外壳 构件、第二外壳构件、以及当所述第一和第二外壳构件超越打开展开状态
过度转动时发出听觉信号的系统。所述第一外壳构件包括电子线路。所述 第二外壳构件通过枢转接头在闭合折叠位置和打开展开位置之间枢转地连
接到第一外壳构件上。
根据本发明的另一方面，提供了一种制造便携式电子设备的方法，该 方法包括在第一外壳构件和第二外壳构件之间设置枢转接头，其中，所述 枢转接头包括活动铰链，并且所述第一和第二外壳构件在折叠位置和展开
位置之间活动；将至少一个弹簧连接到所述第一和第二外壳构件上，从而 向展开位置偏压所述第一和第二外壳构件，其中，所述至少一个弹簧包括 板簧，当第一和第二外壳构件处于折叠位置时，板簧为大体"U，，形，当 第一和第二外壳构件处于展开位置时，板簧为基本直线形。


本发明的上述方面和其他特征在下面结合附图的描述中说明，附图中 图l是包含本发明的特征的移动电话的透视图； 图2是图l所示电话的侧视图3是握持在用户手中的图3所示电话的正视平面图； 图4是处于复原状态的图1-3所示电话中所用的打开系统的元部件的 透视图5是处于动作状态的图4所示元部件的透视图6是带有被致动的打开系统的图l所示电话的透视图7是图6所示电话的侧视图8是处于复原状态的图l所示电话中所用的一个弹簧的透视图； 图9是图8所示弹簧的弯曲折叠形状的透视图；图IO是图1所示电话处于打开展开位置的侧视图； 图ll是如图IO所示的本发明的替代实施例的侧视图； 图12是图l所示电话处于打开展开位置的透视图； 图13是具有传统翻盖式移动电话中所用的连接器的平直手机排线组 件的透碎见图14是从对立侧看到的图13所示手机排线组件的透视图15是图IO所示电话处于演示状态的透视图，以显示在外壳构件过
度转动超越了预期的完全打开展开位置时发出信号的信号系统。 图16是图8所示弹簧的替代实施例处于复原状态的透视图； 图17是图16所示弹簧的弯曲折叠形状的透视图； 图18是图1所示电话处于闭合折叠位置的透视图，所述电话具有作为
铰接装置一部分的盖子；
图19是图18所示电话处于打开展开位置的透视图20是图1所示电话替代实施例处于闭合折叠位置的透视图21是图20所示电话处于打开展开位置的透视图22是图1所示电话的替代实施例处于打开展开位置的透视图23是图1所示电话的替代实施例处于闭合折叠位置的透视图24是其中弹性盖子部分移开的图23所示电话的透视图25是图23所示的移动电话的立面侧视图26是包含本发明的特征的设备的另一替代实施例的透视图27是图26所示设备的铰接装置中所用弹簧的透视图28是用于本发明的弹簧的替代实施例的透视图29是沿线29-29截取的图28所示弹簧的横截面视图30是沿线30-30截取的图28所示弹簧的横截面视图；以及
图31是用于本发明的弹簧的替代实施例的透视图。
具体实施例方式
参照图1,该图是结合了本发明的特征的便携式电子设备10的透视图。尽管要参照附图所示的示例性实施例来描述本发明，但是，应该意识到， 本发明可以采用很多替代形式的实施例来实施。此外，可以使用任意适当 的尺寸、形状或元部件或材料类型。
在本实施例中，所述〗更携式电子设备10是一种移动电话。更具体地，
所述电话具有翻盖式结构。然而，本发明的特征可以用于具有可相对运动 外壳构件的任意类型电话，例如，滑盖电话。此外，本发明的特征能用于 具有可相对运动外壳构件的任意类型便携式电子设备，例如，游戏设备、
PDA等。
所述电话10总体上包括具有第一外壳构件14和第二外壳构件16的外 壳12。同样参照图2-3，所述第一和第二外壳构件14、 16通过铰链18枢 转相连，铰链18位于打开位置以及图l-3所示的闭合位置之间。在本实施 例中，铰链18是活动铰链。但是，在替代实施例中，铰链可以包括任意合 适类型的枢转连接。如上所述，本发明的特征可以用于滑盖电话。因此， 外壳构件的相互连接可以不是枢转连接。所述铰链18将外壳构件的顶端部 20、 22相连。
同样参照图12,在本实施例中，第一外壳构件14总体包括电子线路 36、电池、小键盘15、包含控制杆84的控制键盘19、以及麦克风21。第 二外壳构件16总体包括显示屏17和声换能器或扬声器86。当第一和第二 外壳构件处于它们的闭合位置时，所述显示屏被第一外壳构件14保护性地 盖住，所述小键盘被第二外壳构件16保护性地盖住。
为了使用所述电话的大多数特征，必须从第一外壳构件14上打开第二 外壳构件16并将其移至打开位置。这样露出了显示屏和小键盘。在本实施 例中，电话具有适于将外壳构件14、 16向打开位置偏压的板簧23。但是， 可以提供任意适于将所述外壳构件向打开位置偏压的合适的系统。或者， 可以不提供将所述外壳构件向打开位置偏压的系统。
电话10还包括将第一和第二外壳构件锁紧在闭合位置的锁扣系统24。 在本实施例中，锁扣系统包括位于第一外壳构件14中的永磁体26和位于 笫二外壳构件16中的适当的磁性可锁扣铁磁体构件28。所述磁体26和可锁扣构件28分别位于外壳构件14、 16的底端部32、 34的板面30和底面 62附近。磁体26和可锁扣构件28用作锁扣，以将靠在第一外壳构件14 的板面30上的第二外壳构件16保持在闭合位置。在替代实施例中，将第 一和第二外壳构件保持在闭合位置的锁扣系统可包括任意合适类型的锁扣
系统，包括例如弹性锁扣卡夹或其他机械结构。因此，锁扣类型不限于仅 仅是磁性锁扣。
为了克服锁扣系统24并使第二外壳构件16从闭合位置移开，所述电 话10包括锁扣释放件或打开系统38。在本实施例的磁性锁扣系统中，可 锁扣构件28仅需要从磁体26离开相当小的距离以实质上克服磁体的磁性 保持力。同样参照图4，在本实施例中，打开系统38包括两个本体40。但 是，在替代实施例中，可以提供多于或少于两个的本体。所述笫一外壳构 件14包括^没置在第一外壳构件的对置侧面46、 48上的两个空腔42、 44。 所述本体40装配在相应的空腔42、 44中。
本体42、 44是相同的，但可以不同。每个本体42、 44具有大体的块 形状。但是，在替代实施例中，可设置任何适当的形状。在本实施例中， 块形状大致是矩形的。每个本体都由弹性材料制成，从而，本体形成可弹 性变形的结构。更具体地，同样参照图5，每个本体42、 44形成泡状本体 或泡状物块，其适于如箭头54所示的向内凹陷第一表面50，其自动导致 第二表面52如箭头56所示的向外起泡，并形成隆起58。本体40可以外 模成型在第一外壳构件14上。因此，电话可以具有多材料模制弹性按钮和 刚性框架。
当本体40装配到第一外壳构件14上时，它们位于空腔42、 44中，从 而每个第一表面50分别处于侧面46、 48上，并且每个第二表面52位于第 一外壳构件14的正面或板面60上。在本实施例中，所述第一和第二表面 50、 52在复原状态时基本平直。但是，他们可以具有仿形或成型表面。当 第二外壳构件16位于闭合位置时，第一表面50在侧面46、 48处露出。第 二表面52与笫二外壳构件16的内相对面62正好相对立。本体40的其余 侧被第一外壳构件14接触和支承。接触本体40的第一外壳构件14的表面是刚性的，从而，当第一表面50向内陷入时，本体的其余侧不能向外凸出。 因此，当第一表面50向内陷入时，仅仅第二板面52能向外凸出或呈泡状。 或者，例如在下面进一步描述的本体40的气球状构造中，第二表面52处 的壁厚可以比本体的其他壁更薄。
参照图3可以看出，当电话10处于闭合位置时，通过位于两个本体 40的第一表面50上的用户拇指64以及另一手指66，用户能将电话握持在 手中。通过如箭头68所示向内压两手指，用户能单手向内压下第一表面 50。参照图5可以看出，这会造成每个本体40的第二表面52向上凸出或 呈泡状。再参照图6和图7，由于第二表面52靠着第二外壳构件16的表 面62设置，所形成的隆起58将第二外壳构件16压离闭合位置，如箭头 70所示。这样相对于第一外壳构件14移动第二外壳16，从而解开了锁扣 系统24的锁扣配合。由于隆起58以及可锁扣构件28相距铰链18的距离 不同，隆起58的相对较小的高度造成可锁扣构件28离开磁体26很大的间 距74。通过打开锁扣系统24,弹簧23能进一步向打开位置偏压第二外壳 构件16。在本实施例中，当外壳朝着打开位置打开时，板簧23适于滑入 第一外壳构件14，如箭头72所示。
一旦打开系统38克服了锁扣系统的初始锁扣力，用户能减小他的或她 的手指64、 66施加的压力。在初步克服锁扣系统24后，用户不再需要将 本体40的第一表面50向内压下。本体40能返回它们的复原状态，如图4 所示。因此，用户可在本体40不与接合^P兹体26的可锁扣构件28产生干涉 的情况下再次闭合电话。
如上所述，每个本体40都由弹性材料组成。材料可以是基本实心的。 或者，材料可以是具有内穴的大致蜂窝状构造。在另一替代实施例中，本 体可以包括气球状构件，其具有填充有气体例如空气的内部密封区域。可 以提供一个以上的填充有气体的内部密封区域或空穴。在另一替代实施例 中，本体可以包括一个或一个以上的内部密封液体填充的空穴。这些仅仅 是一些示例。重要的是，当在另一位置向内压下时，可以在一个位置起泡 或凸出的用作泡状体的本体或物块。起泡或凸出与用户压下的比率优选是1:1，但是可以大些或者小些。
本发明描述了如何在自动打开折叠设备的锁扣机构中使用弹性材料。 本发明能使用弹性部分的变形来释放锁扣机构。例如，所述设备能用磁体 或卡夹锁住。弹性部分能设置在侧面以及底部和顶部外壳构件之间。当压 挤弹性部分时，锁扣机构因弹性变形而解开。弹性部分的变形将块体推开。
本发明的特征能用作锁扣系统的锁扣释放，该锁扣系统将外壳构件保 持在打开位置而不是闭合位置。本体40可以位于在第一外壳构件侧面之外 的位置。例如，在滑盖电话中使用时，泡状本体的第二表面能向电话的顶 端部或底端部压挤，而不是向第二外壳构件的主要表面压挤。泡状本体的 大致矩形形状可以,皮任意适合的形状替代，包括，例如，具有较大的第一 表面和较小的第二表面的形状、或者仅具有成型或花紋第二表面的形状。 凹陷(方向)54与凸起(方向)56之间的正交关系可以被非正交关系所替 代。本体40可以与其它构件协同作用以打开电话或者执行其他动作。
现参照图8，该图显示了处于复原状态或状况的一个弹簧23的透视图。 所述弹簧是具有半径的板。当打开设备时，这种型面/剖面使运动能正好在 180度时停止。不需要额外的机械止动件。在本实施例中，设备10包括两 个弹簧23。但是，在替代实施例中，可以提供多于或少于两个的弹簧。弹 簧23是由弹性变形材料例如金属、塑料、超弹性或形状记忆材料、或者它 们的组合制成的板或条带。在另一替代实施例中， 一个或一个以上的板簧 可以具有杆状或管状。在本实施例中，复原状态包括大致细长的直线形， 沿其长度方向具有弯曲剖面或横截面。弯曲半径在长度方向上一致，但也 可以不一致。另外，仅板簧的一部分具有弯曲的横截面，例如在其端部平 直，例如，如果弯曲横截面部分是被压印或铸造成那种形状的话。
同样，参照图9，所示板簧23处于折叠形状，例如当第一和第二外壳 构件14、 16处于它们的折叠闭合位置时。所ii^L簧具有大致"U"形。在 这种折叠形状中，变形的弹簧23希望展开回到其如图8所示的复原状态。 板簧23的端部76、 78分别连接到第一和第二外壳构件14、 16。因此，板 簧23施加偏压力迫使所述设备10打开。锁扣系统24能保持设备10闭合。当用户致动打开系统38时，锁扣系统24脱离。板簧23能朝着它们的复原 状态偏转返回。所述板簧23能用作自动打开或打开辅助系统，以将第二外 壳构件16翻转回到其打开位置。
同样，参照图10，由于弹簧23具有基本上直线形的复原形状，弹簧 23能提供基本平直形的打开位置。两个外壳构件14、 16具有中央平面， 它们处于相同的平面上或者至少平行。这是因为第二外壳构件翻转约180 度的角度80。弹簧23不是设置在外壳构件的端部20、 22之间的接合处。 因此，端部20、 22能非常近地靠在一起，甚至有可能相互接触。这种相互 接触能有助于阻挡进一步折叠超越完全打开位置。同样，参照图ll显示的 替代实施例，其中，除了电话IO，包括止挡82外，电话10，与电话IO 相同。可以提供一个以上的止挡。止挡82可以是其中一个或两个外壳构件 14、 16的一部分。但是，止挡可以是另一构件的一部分或者附接到所述外 壳构件上，例如，从弹簧23突出的突起。止挡82能限制第二外壳构件16 相对于第一外壳构件14的转动，使得角度80小于180度。在优选实施例 中，角度80约165度，但是可以大些或小些。
还参照图12,所述电话10处于打开位置。可以看出，对于这种类型 的柔性(compliant,相容的)铰链设计，本实施例中控制杆84与显示屏 17之间的空隙或间距88可以最小。用户可以发现这是所希望的，几乎与 触摸屏相似，但却不需要触摸屏的成本。更重要地，由于端部20、 22之间 的距离很小，可以提供更小尺寸的电话。
同样，参照图13和14，示出了传统的电子手机排线卯的顶部和底部 透视图。所述排线90用在具有传统铰链的翻盖电话中。所述排线卯具有 第一端部92和第二端部96，第一端部92具有第一电连接器94，第二端部 96具有第二电连接器98。所述两个电连接器连接到所述翻盖电话的两个外 壳中的配套电连接器中。提供凸出部分或台肩100，以适应将排线穿过铰 链的铰接头。在本发明中，可以去除凸出部分100。手机排线的中间区段 可以在两个端部20、 22之间的缝隙延伸，或者被一个或一个以上的弹簧 23盖住。因此，当设备10闭合时，弹簧23也能用作手机排线的保护盖。根据需要，手机排线可以在设备10打开或关闭的过程中滑入或滑出一个或 两个外壳构件14、 16。
同样参照图15，本发明的一个特征在于能提供信号系统，以在外壳构 件14、 16过度转动时向用户发出信号。在本实施例中，信号系统包括一个 或一个以上的板簧23。在图15中，所示的设备10处于演示阶段，以演示 该信号系统。所述设备处于演示阶段位于打开位置、上下倒置。所述演示 阶段具有平直表面，其中，设备的对立端部32、 34处于升高的测试支承件 102上。测试推动器104沿箭头106指示的方向向下压在设备10的铰接区 域上。演示阶段可以超越完全打开位置而过度转动两个外壳构件14、 16。 由于弹簧23的横截面弯曲，当两个外壳构件14、 16超越完全打开位置过 度转动时，板簧M通过突然弯折动作(snapping action)释放它们的横截 面弯曲，并且沿着与图9所示弯曲相反的方向弯曲。突然弯折动作产生听 得见的弯折声音。这与巻尺向错误方向弯曲时巻尺盘的巻尺产生的声音类 似。这种声音优选在外壳构件14、 16过度转动程度很大，造成手机排线或 其他元部件的损坏时产生。因此，这种声音能告诉用户损坏将要发生。这 样，用户能采取行动避免进一步的过度转动和可能造成的损坏。因此，一 个或一个以上的弹簧23也提供了信号系统。
同样，参照图16,示出了处于复原状态或状况的一个弹簧的替代实施 例的透视图。设备中的一个或两个弹簧可以是弹簧108而不是弹簧23。弹 簧108是由弹性变形材料例如金属、塑料、超弹性或形状记忆材料、或者 它们的组合制成的板或条带。在本实施例中，复原状态包括大致细长直线 形状，在其长度上具有平直剖面或横截面。
同样，参照图17，显示了折叠形状的板簧108,例如，当第一和第二 外壳构件14、 16处于它们的折叠闭合位置时。弹簧为大体"U"形。在这 种折叠形状中，变形的弹簧108希望展开返回至图16所示的复原状态。板 簧108的端部76、 78分别连接到第一和第二外壳构件14、 16上。因此， 弹簧108施加偏压力迫使设备10打开。锁扣系统24能保持设备10闭合。 当用户致动打开系统38时，锁扣系统24脱离，并且板簧108能用作将第二外壳构件16翻转至其打开位置的自动打开或辅助打开系统。弹簧108 能偏转返回它们的复原状态。
现参照图18和19，所示设备10具有作为铰接装置一部分的弹性变形 盖子110。盖子100能由任意适当的材料例如皮革、纺织物、或者组合的 纺织物和聚合体组件制成。盖子110能伸展。图19显示了复原状态的盖子 110。盖子的第一端部112连接到第一外壳构件14的底面。盖子的第二端 部114连接到第二外壳构件16的板面。盖子110盖住第一和第二外壳构件 的接头处的弹簧23以及手机排线。当外壳构件14、 16闭合至其如图18 所示的折叠位置时，盖子110能在弹簧23上方伸展。当设备再次打开时， 盖子110能缩回至其复原状态。
现参照图20-21，显示了本发明的另一替代实施例。在本实施例中，便 携式电子设备116包括具有两个外壳构件118、 120的移动电话，两个外壳 构件通过铰接装置122以通常的翻盖电话式样连接在一起。铰接装置122 包括活动铰链18、三个弹簧23以及一个滑块124。弹簧23具有在凹处126 中固定连接到第一外壳构件118的第一端部76。第一端部76可以是平直 的，使得弹簧23的大部分长度具有横截面弯曲形状，而不是整个长度。滑 块124滑动装配在第二外壳构件120的凹处128中。弹簧23的第二端部 78固定附接到第二外壳构件120上。
当设备116打开或关闭时，弹簧23的第一端部76相对于第一外壳构 件118保持静止不动。但是，当设备116打开或关闭时，弹簧23的第二端 部78使滑块124在凹处128中前后移动。距离130可发生变化，例如在 30mm和5mm之间变化。或者，该设备可以改变大小和形状，从而使滑块 124接触止挡表面132,以用作限制外壳构件转动或过度转动的止挡。这种 布置可使得在弹簧相对于外壳运动时弹簧粘结在外壳上的可能性降低。
这种结构的一个特征是弹簧23可用于另外的功能。特别地，弹簧23 提供的线性运动可结合任何其他适当的功能。例如，在设备116中，摄像 机132设置在凹处128中。当设备关闭时，摄 4几露出。但是，当设备打 开时，摄^4M皮盖住。在替代实施例中，弹簧或滑块124可以在设备打开时移动致动器以将镜头盖子从摄{|4几镜头处移开，在设备关闭时移动致动
器以将镜头盖子移至摄像机镜头上方。这仅是一个示例。所述滑块124可 以使连接到所述设备的电子线路的电子微开关133触发，以触发或控制启 动任意适当的软件应用、过程或任务。
现参照图22，显示了本发明的另一替代实施例。在本实施例中，除了 弹簧23与外壳构件14、 16的连接之外，便携式电子设备134与设备10 相同。在本实施例中，第一弹簧23a具有固定附接到第一外壳构件14的第 一端部76。第一弹簧23a的第二端部78滑动连接到第二外壳构件16上的 狭槽136。第二弹簧23b具有固定附接到第二外壳构件16的第一端部76。 第二弹簧23b的第二端部78滑动连接到第一外壳构件14上的狭槽138。
图22显示了处于打开展开位置的设备134。当设备134在铰链18处 折叠至其闭合位置时，随着弹簧23弯曲成其U形，两个第二端部78在狭 槽136、 138中向下滑动一距离140。应该注意到，在替代实施例中，铰链 18可能不是活动铰链。对于本实施例或者任意其他实施例，可以提供任意 合适的枢转接头。
现参照图23-25,描述本发明的另一替代实施例。除了下面将要描述的 之外，便携式电子设备142与设备10相同。外壳12包括第一和第二外壳 构件14、 16以及第三外壳构件144。第三外壳构件144包括外模成型 (overmolded， 包覆成型)在第一和第二外壳构件14、 16上的弹性材料。 所述第三外壳构件144可以在需要时形成活动铰链18。第三外壳构件144 外模成型在第一和第二外壳构件14、 16的外部横向边缘上，在铰链18处 具有薄的区段，在端部32、 34处具有厚的区段。除了盖子146分别盖住第 一和第二外壳构件14、 16的整个底面和板面之外，盖子146与盖子110 相同。盖子146优选还连接到第三外壳构件144的外部边缘上一一或许例 如在第三外壳构件外模成型在第一和第二外壳构件上的过程中。本实施例 显示出可以提供一种多材料模制盖子。在替代实施例中，第三外壳构件可 以不是外模成型的。第三外壳构件可以仅仅是模制，然后再附接到第一和 第二外壳构件上。本发明能使用 一种简单的金属或塑料板作为弹簧，与活动铰链一起自 动打开折叠设备。本发明提供了 一种能用在折叠设备中的筒单的柔性铰接
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成本低廉，解决了很多电话结构方面的问题，并且为工业设计提供了新的 思路。
例如，本发明解决了折叠设备中底盖和顶盖之间的手机电子排线路径 问题。底盖和顶盖之间的电子手机排线也能由这种新的简单铰接机构更好 地保护。这种铰接机构的自动打开是可能的，由于铰链作为弹簧工作，从 而不再需要额外的弹簧。由于需要提供电子手机排线的路径，铰链通常是 复杂的系统。由于尺寸的限制，本发明与现有的铰接机构相比更容易小型 化。传统的铰接机构由很多不同的部件组成。由于这些部件以及底盖和顶 盖之间的复杂弯曲，传统的铰接机构的组装需要更多的时间。
本发明解决了提供自动打开特征的能力。例如，过去，人们建议使用 具有机械释放按钮或电机的、占用空间的弹簧负载刚性铰链。通过本发明， 不再需要具有机械释放按钮或电机的、占用空间的弹簧负载刚性铰链。
本发明一般仅包括使用具有用作弹簧的简单板的活动铰链。通过这些 部件，可简单地、成本低廉地为任意适当的折叠设备制造铰接机构，并且 还提供很多优点。这种新的铰接机构可以由四个主要部件组成集成到盖 子上的活动铰链、 一个或一个以上的金属或塑料板、将外壳构件保持在折 叠锁扣位置的锁定或锁扣机构、以及铰链区域的材料，其能比弹簧板多一 点弹性，例如纺织品、皮革等。所g能具有与巻尺盘中的巻尺类似的剖 面，具有弯曲半径或者没有半径(平直)。
当设备关闭时，弹簧板受力。例如，锁定机构可以是磁体或卡夹。当 设备关闭，并且锁定机构开锁时，设备能自动打开，例如打开180度至其 打开位置。通过弹簧板的弯曲型面，在没有额外定位系统的情况下也能正 好在180度时停止运动。所ii^也可以不带弯曲型面，但那样的话，打开 位置将不得不通过增加一个或多个机械止动件来实现。
弯曲型面弹簧板的"吵嗒效应"能在设备到达其机械极限即超过180度地展开之前发生，超过180度的展开是不允i午的。在正常^使用情况下，
该呻嗒效应不会发生。呼嗒效应只有在设备被强力误用时才发生。因此，
听觉上的"^嗒效应"在折叠便携式电子设备中是新的特征，其警告用户
该设备被误用并有可能损坏。仅仅因为所述"吵嗒效应"发生不意味着铰
链会破坏。其仅仅发出所述铰链被过度延伸并可能发生便携式电子设备例
如手机排线损坏的信号。例如电话可适于打开至165度，啼嗒效应可能在
180度时发生。可以设置任意适当的角度。
所述弹簧板可以设置成在其中一个或两个外壳构件上线性运动，该线
性运动在设备打开和关闭时发生。这种线性运动可以用在其他特征上。例
如，弹簧板的线性运动可以盖住或露出摄像机镜头。因此，摄像机镜头保
护系统可以结合弹簧板的线性运动设置。如果一个以上的板附接到铰接机
构上，则线性运动可以同时用在底部和顶部外壳构件中。
本发明的优点包括 -结构简单；
-容易制造和组装； -部件数量减少；
-为工业设计提供了新的可能性； -具有自动打开特性；
-在没有机械止动件时，能自动打开至正好180度； -铰链几乎不可见；
-当设备展开时，由于实际上不再需a链空间，从而能比传统设备更 靠近地布置显示屏和控制杆；
-在设备的打开和关闭过程中，板的线性运动可以结合其他特征使用；
以及
-可以在这种柔性铰接机构上使用相容的打开机构。
同样，参照图26-27描述另一实施例。图26显示了一种便携式电子设 备150，例如移动电话，除了下面注明以及附图所示的之外，其与图20-21 所示的设备116相同。设备150包括通过铰链156相连的两个外壳构件152、154。该铰链156可以是活动铰链或任意其他合适类型的铰链或活动连接 件。与第一外壳构件118类似的第一外壳构件152具有电子线路和小键盘。 与第二外壳构件120类似的第二外壳构件154具有显示屏。图26显示该设 备处于闭合折叠位置。第一外壳构件152具有打开系统38。但是，在替代 实施例中，第二外壳构件可具有打开系统。在另一实施例中，可以不设置 打开系统，例如，当用户仅用他或她的手指去打开将两外壳构件152、 154 保持在闭合折叠位置的锁扣系统时。
铰链156形成铰接组件的一部分，铰接组件包括单独的弹簧158。图 27显示了处于复原、未偏离状态的弹簧158。在本实施例中，弹簧158包 括与图16所示的弹簧108类似的平板状板簧。但是，所述弹簧158比弹簧 108宽。弹簧158的宽度大于外壳构件152、 154的主要部分的宽度。所述 弹簧158具有固定连接到第二外壳构件154的第一端部、滑动连接到第一 外壳构件152的第二端部160、当设备150处于闭合折叠位置时围绕铰链 156弯曲约180度的中段162。弹簧158可具有与图8所示的弯曲横截面类 似的复原状态。作为另一替代形式，该形状可以是横截面上部分地弯曲， 如图28-30的弹簧168所示，或者图31的弹簧171所示样式。
第一外壳构件152在其外侧上具有宽槽164，第二端部160能滑入该 槽，例如，优选具有滑动互锁配合。当设备150展开时，弹簧158的第二 端部160能盖住摄像机镜头132以t或者触发开关133。在本实施例中， 显示了电气插头166。如果由导电材料制造的话，弹簧158可用作电导体 (例如，接地导体)，当设备150打开时，弹簧158可接触电气插头166, 在第一和第二外壳构件152、 154的电路之间通过所述弹簧158形成导电通 道。使用多个弹簧，能形成多个导体。所述铰接装置可包括盖子，例如与 盖子146或盖子110类似的盖子。
如上所述，弹簧可以由导电金属制成。除了用作铰链156的机械屏蔽 外，弹簧158还能构造成用作EMI (电磁界面)罩的一部分，或者设备天 线的一部分。
应该理解，前面的描述仅仅示例了本发明。对于所属技术领域技术人员而言，在不脱离本发明的情况下，可以进行各种替代或修正。相应地， 本发明意图包括所有的落入所附权利要求范围的这些替代、修正、以及变 化。
权利要求
1.一种铰接装置，包括适于将两个构件活动相连的活动铰链；和适于连接到所述两个构件的至少一个板簧，其中，当所述两个构件处于折叠位置时，所述活动铰链具有大体“U”形的形状，所述板簧具有大体“U”形的形状，该板簧的大体“U”形与所述活动铰链的大体“U”形对齐并且大致覆盖所述活动铰链的大体“U”形。
2. 如权利要求l所述的铰接装置，其特征在于所述至少一个板簧包 括彼此并行布置的至少两个板簧。
3. 如权利要求l所述的铰接装置，其特征在于所述活动铰链将所述 两个构件的端部相连，所述板簧覆盖所述两个构件的所述端部。
4. 如权利要求l所迷的铰接装置，其特征在于所述至少一个板簧在 其长度上具有横截面弯曲的形状。
5. 如权利要求l所迷的铰接装置，其特征在于所述至少一个板簧的 第 一板簧具有滑动连接到所述两个构件中的第 一构件上的第 一端部以及固 定连接到所述两个构件中的第二构件上的相对的第二端部。
6. 如权利要求5所迷的铰接装置，其特征在于所述至少一个板簧包 括至少两个板簧，其中，所述至少一个板簧中的第二板簧具有滑动连接到 所述第一构件的第一端部以及固定连接到所迷笫二构件的相对的第二端 部。
7. 如权利要求5所迷的铰接装置，其特征在于所述至少一个板簧包 括至少两个板簧，其中，所述至少一个板簧中的第二板簧具有固定连接到 所述第一构件的第一端部以及滑动连接到所迷笫二构件的相对的第二端 部。
8. 如权利要求l所述的铰接装置，其特征在于所迷至少一个板簧中 的第一板簧具有滑动连接到所述两个构件中的笫一构件上的第一端部以及 连接到所述两个构件中的第二构件上的相对的第二端部，其中，所迷至少一个板簧包括至少两个板簧，其中，所述至少一个板簧中的第二板簧具有 滑动连接到所述第一构件的第一端部以及连接到所述第二构件的相对的第 二端部。
9. 如权利要求l所述的铰接装置，其特征在于还包括弹性盖子，该 弹性盖子适于连接到所述两个构件上并且盖住所述至少一个板簧。
10. 如权利要求1所述的铰接装置，其特征在于所述至少一个板簧 包括金属条带或塑料条带。
11. 如权利要求1所述的铰接装置，其特征在于所述至少一个板簧 包括由超弹性材料制成的条带。
12. —种便携式电子设备，包括 包括电子线路的第一外壳构件； 第二外壳构件，以及如权利要求1所述的铰接装置，该铰接装置将所述第一外壳构件的端 部连接到所述第二外壳构件的端部。
13. 如权利要求12所述的便携式电子设备，其特征在于所述便携式 电子设备包括具有第一外壳构件和第二外壳构件的移动电话，所述第一外 壳构件包括麦克风，所述第二外壳构件包括声换能器，其中，所述至少一 个板簧适于将所述第一和第二外壳构件从折叠位置向分开约165度的打开 展开位置偏压。
14. 如权利要求12所述的便携式电子设备，其特征在于所述便携式 电子设备包括具有第一外壳构件和第二外壳构件的移动电话，所述第一外 壳构件包括麦克风，所述第二外壳构件包括声换能器，其中，所述至少一 个板簧适于将所述第一和第二外壳构件从折叠位置向分开约180度并且相 互对齐且具有基本平直形形状的打开展开位置偏压。
15. 如权利要求12所述的便携式电子设备，其特征在于所述至少一 个板簧包括听觉信号系统，该听觉信号系统用于当所述第 一和第二构件从 折叠位置超越完全打开位置过度折叠时发出信号。
16. 如权利要求15所述的便携式电子设备，其特征在于所述听觉信号系统包括所述至少 一个板沿其长度方向上的横截面的弯曲。
17. 如权利要求12所述的便携式电子设备，其特征在于所述活动铰 链包括模制在所述第一和第二外壳构件的侧面上的外模成型构件的一部 分。
18. 如权利要求12所述的便携式电子设备，其特征在于所述至少一 个板簧的一端部滑动连接到所述第一外壳构件，其中，所述第一外壳构件 包括适于通过所述至少一个板簧的端部的运动来触发的开关。
19. 一种便携式电子设备，包括 包括电子线路的第一外壳构件；第二外壳构件，该第二外壳构件通过枢转接头可枢转地连接到第一外 壳构件上；以及在枢转接头附近连接到所述第一和第二外壳构件上的第一板簧，其中， 所述第一板簧适于弯曲，当所述第一和第二外壳构件处于折叠位置时，所 述第一板簧为大体"U，，形，当所述第一和第二外壳构件处于打开展开位 置时，所述第一板簧为基本直线形。
20. 如权利要求19所述的便携式电子设备，其特征在于还包括连接 到所述第 一和第二外壳构件上的第二板簧，该第二板簧与所述第一板簧大 致并行。
21. 如权利要求19所述的便携式电子设备，其特征在于所ii^簧在 其长度上具有横截面弯曲的形状。
22. 如权利要求19所述的便携式电子设备，其特征在于所述板簧具 有滑动连接到所述第一外壳构件的第一端部以及固定连接到所述第二外壳 构件的相对的第二端部。
23. 如权利要求22所述的便携式电子设备，其特征在于还包括第二 板簧，其中，所述第二板簧具有滑动连接到所述第一外壳构件的第一端部 以及固定连接到所述第二外壳构件的相对的第二端部。
24. 如权利要求22所述的便携式电子设备，其特征在于还包括第二 板簧，其中，所述第二板簧具有固定连接到所述第一外壳构件的第一端部以及滑动连接到所述第二外壳构件的相对的第二端部。
25. 如权利要求22所述的便携式电子设备，其特征在于还包括弹性 盖子，该弹性盖子连接到所述第一和第二外壳构件上并且盖住所述板簧。
26. 如权利要求22所述的便携式电子设备，其特征在于所述板簧包 括金属条带或塑料条带。
27. 如权利要求22所述的便携式电子设备，其特征在于所述板簧包 括形状记忆合金条带。
28. 如权利要求19所述的便携式电子设备，其特征在于所述便携式 电子设备包括具有第一外壳构件和第二外壳构件的移动电话，所述第一外 壳构件包括麦克风，所述第二外壳构件包括声换能器，其中，所述弹簧板 适于将所述第一和第二外壳构件从折叠位置向分开约165度的打开展开位 置偏压。
29. 如权利要求19所述的便携式电子设备，其特征在于所述便携式 电子设备包括具有第一外壳构件和第二外壳构件的移动电话，所述第一外 壳构件包括麦克风，所述第二外壳构件包括声换能器，其中，所述弹簧板 适于将所述第一和第二外壳构件从折叠位置向分开约180度并且相互对齐 且具有基本平直形形状的打开展开位置偏压。
30. 如权利要求19所述的便携式电子设备，其特征在于所述板簧包 括听觉信号系统，该听觉信号系统用于当所述第一和第二外壳构件超越完 全打开位置过度折叠时发出信号。
31. 如权利要求30所述的便携式电子设备，其特征在于所述听觉信 号系统包括所述板簧沿着其长度方向在横截面上的弯曲。
32. 如权利要求19所述的便携式电子设备，其特征在于还包括枢转 接头，该枢转接头包括将所述第一和第二外壳构件的端部相连的活动铰链 以及部分覆盖所述第一和第二外壳构件的端部的板簧。
33. 如权利要求32所述的便携式电子设备，其特征在于所述活动铰 链包括模制在所述第一和第二外壳构件的侧面上的外模成型构件的一部
34. —种便携式电子设备，包括 包括电子线路的第一外壳构件；第二外壳构件，该第二外壳构件通过枢转接头在闭合折叠位置和打开 展开位置之间枢转连接到所述第一外壳构件上；以及用于当所述第一和第二外壳构件超越打开展开位置过度转动时发出听 觉信号的系统。
35. 如权利要求34所述的便携式电子设备，其特征在于所述用于发 出听觉信号的系统包括在枢转接头处连接到所述第 一和第二外壳构件的板 簧。
36. —种制造便携式电子设备的方法，包括在第一外壳构件和第二外壳构件之间设置枢转接头，其中，所述枢转 接头包括活动铰链，并且其中所述第 一和第二外壳构件可在折叠位置和展 开位置之间运动；并且将至少一个弹簧连接到所述第一和第二外壳构件上以向展开位置偏压 所述第一和第二外壳构件，其中，所述至少一个弹簧包括板簧，当所述第 一和第二外壳构件处于折叠位置时，所述板簧为大体"U"形，当所述第 一和第二外壳构件处于展开位置时，所述板簧为基本直线形。
全文摘要
一种铰接装置，包括适于将两个构件(14，16)活动相连的活动铰链(18)；以及适于连接到所述两个构件(14，16)上的至少一个板簧(110)。当所述两个构件(14，16)处于折叠位置时，所述活动铰链(18)为大体“U”形，所述板簧(110)为大体“U”形，所述板簧的大体“U”形与所述活动铰链(18)的大体“U”形对齐并且大体上覆盖所述活动铰链的大体“U”形。
文档编号H04M1/02GK101543026SQ200780043777
公开日2009年9月23日 申请日期2007年11月12日 优先权日2006年11月27日
发明者J·C·梅恩佩 申请人:诺基亚公司